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第3章 细胞的基本结构
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体验高考
1．细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，细胞不需要的物质不能进入细胞。 ( )
2．多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。 ( )
3．内分泌细胞分泌的激素定向运送到靶细胞并与其表面的受体结合。 ( )
4．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，而膜中蛋白质大多是不能运动的。 ( )
5．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 ( )
6．模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。 ( )
7．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 ( )
8．溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 ( )
×
√
×
×
√
√
√
√
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细胞膜的功能
1.1
将细胞与外界环境分隔开
胞吞、
激素
胞间连丝
精卵
胞吐
结合
四种常考的膜蛋白及其功能
归纳提升
(1)信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白：糖蛋白。
(2)膜转运蛋白：膜上用于协助扩散的通道蛋白和用于主动运输的载体蛋白。
(3)具有催化作用的酶：如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子和卵细胞间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
对细胞膜成分、结构的探索
1.2
（1）对细胞膜成分的探索
脂质
磷脂和
胆固醇
磷脂
连续的两层
蛋白质
成分 所占比例 在细胞膜中的作用
脂质 约50% 其中 是细胞膜的基本支架；______
是动物细胞膜的重要成分
蛋白质 约40% 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 越多
糖类 2%～10% 被称作 ，与细胞膜上的 结合形成_____________
（2）细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用
磷脂双分子层
胆固醇
种类和数量
糖被
蛋白质或脂质
糖蛋白或糖脂
(3)对细胞膜结构的探索
暗－亮－暗
蛋白质－脂质
－蛋白质
静
态
小鼠
人
流动镶嵌
流动镶嵌模型的基本内容
1.3
（1）结构模型(流动镶嵌模型)
（2）基本内容
侧向
屏障作用
表面
部分或全部
贯穿
物质运输
细胞表面的识别、细胞间的信息传递
3.结构特点： 。
(1)原因：构成生物膜的磷脂分子可以 移动、膜中的 分子大多也是可以运动的。
(2)生理意义：对于细胞完成 、生长、分裂、运动等功能具有重要意义。
(3)实例：变形虫变形； ；分泌蛋白的传递分泌。
(4)影响因素：主要受 影响，在适当的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性 ，但温度超出一定范围，会导致膜的结构被破坏。
流动性
侧向自由
蛋白质
物质运输
细胞融合
温度
增强
4.功能特点： 。
(1)表现：水分子、被选择的离子和小分子 ，大分子、不被选择的离子和小分子 。
(2)原因：遗传性→结构基础：____________________________________
_______→选择性。
(3)实例：植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和Na＋的排出等。
(4)影响因素
①内因：膜上蛋白质的种类和数量不同。
②外因：温度、pH、O2浓度等。
选择透过性
可以通过
不能通过
转运蛋白种类、数量或转运蛋白空间结构
的变化
主要细胞器的结构和功能
2.1
1.细胞质组成： (呈溶胶状)和 。
2.植物细胞壁
(1)主要成分：纤维素、果胶。
(2)功能：对细胞起 和 作用。
3.细胞器
(1)细胞器的分离方法： 法。
细胞质基质
细胞器
支持
保护
差速离心
(2)过程
①将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
②将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
(3)细胞器的辨析(请根据图示填写各细胞器名称及功能)
① ：细胞内的“消化车间”，分解衰
老、损伤的 ，吞噬并杀死侵入细胞的
___________。
②_______：与细胞的 有关，由__________________________
_________组成。
③ ：是“ 的机器”，有的游离在细胞质基质中，有的附着在粗面内质网上。
溶酶体
细胞器
病毒或细菌
中心体
有丝分裂
两个互相垂直排列的中心粒及
周围物质
核糖体
生产蛋白质
4.细胞骨架
(1)结构：由 组成的网架结构。
(2)作用：维持 、锚定并支撑 ，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、 、信息传递等生命活动密切相关。
蛋白质纤维
细胞的形态
许多细胞器
能量转化
细胞器之间的协调配合及生物膜系统
2.2
1.生物膜系统的组成和功能
信息传递
细胞器
酶
2.各种生物膜之间的联系
(1)在成分上的联系
脂质和蛋白
质
蛋白质
(2)在结构上的联系
①各种生物膜在结构上大致相同，都是由 构成基本支架，蛋白质分子分布其中，大都具有 性。
②在结构上具有一定的连续性，如图所示：
磷脂双分子层
流动
内质网膜
细胞膜
3.细胞器之间的协调配合
在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中，细胞器之间的协调配合如图所示：
分泌蛋白分泌过程中放射性同位素及膜面积变化图示
思考延伸
图甲表示分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化；图乙表示放射性颗粒在不同结构出现的先后顺序；图丙表示不同细胞器中放射性强度的变化。据图分析，图甲中A、B、C三条曲线所指代的膜结构分别是 ；图乙中1、2所指代的细胞器_____
_____________；图丙中a、b、c所代表的细胞器分别为_______________
_________。
内质网膜、细胞膜、高尔基体膜
网、高尔基体
内质
核糖体、内质网、
高尔基体
细胞核的功能及其实验探究
3.1
1.细胞核的分布：除了高等植物 细胞和哺乳动物___________
___等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2.细胞核功能的实验探究
(1)黑白美西螈核移植实验
①实验过程
②实验结论： 。证明细胞核是遗传的控制中心。
成熟的筛管
成熟的红细
胞
美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论： 。证明细胞核是代谢的控制中心。
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
(4)伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻嫁接实验过程
②伞藻核移植实验过程

③实验结论： 。证明细胞核是遗传的控制中心。
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
3.细胞核的功能
细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是 ，是细胞____
_______的控制中心。
提醒：细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心。
遗传信息库
代谢
和遗传
细胞核的结构
3.2
核膜
DNA和蛋白质
遗传信息
DNA
某种RNA
物质交换和信息交流
(1)上述结构中，原核细胞不具备的是核膜、核孔、核仁、 。
染色质
(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是 。
(3)染色质和染色体是 在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈细长丝状，后者呈圆柱状或杆状。
核膜和核仁
同一物质
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(一)结构与功能观
本章内容能很好体现结构与功能观，例如细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，这样的结构与膜两侧都是水溶液的环境是相适应的；细胞膜的组成成分、结构与细胞膜承担的控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流的功能相适应；各种细胞器和细胞核都有与其功能相适应的结构。具体分析如下：
1．举例说明细胞的结构与功能相适应
(1)肾小管细胞、心肌细胞、肝脏细胞代谢旺盛→线粒体含量多。
(2)肠腺、胰腺等腺体细胞分泌活动旺盛→核糖体、内质网、高尔基体多。
(3)核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。
(4)内质网、高尔基体多→细胞的合成与分泌功能强。
2．三个角度理解生物膜系统结构和功能的统一性
1．结构和功能相适应，不同的细胞或细胞结构都有一定的特殊之处，下列说法错误的是(　 )
A．飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多
B．哺乳动物成熟红细胞核孔数目减少，核质之间物质交换的速率降低
C．由于细胞骨架的存在，真核细胞内部结构的有序性得以维持
D．高尔基体形成的囊泡中可能有纤维素或蛋白质等物质
B
2．(2023·潮州二模)“结构总是与功能相适应”是生物学的基本观点，下列有关此观点的说法错误的是(　 )
A．细胞膜功能的复杂程度主要与膜上的蛋白质的种类和数量有关
B．细胞产生的激素与靶细胞上相应受体结合可实现细胞间接信息传递
C．磷脂分子在细胞膜中呈双层排列与磷脂分子的结构有关
D．淀粉、糖原和纤维素的功能不同，是因为组成它们的单体不同
D
3．下列有关细胞的叙述中，不能体现结构与功能相适应观点的是(　 )
A．唾液腺细胞中高尔基体发达，与其合成蛋白质的功能密切相关
B．叶绿体与线粒体以不同的方式增大膜面积，有利于化学反应的进行
C．哺乳动物成熟的红细胞不具有细胞核及细胞器，有利于其运输氧气
D．肌细胞中的线粒体比脂肪细胞多，因为肌肉收缩需要消耗大量能量
A
(二)生命的系统观
本章以细胞作为基本的生命系统为线索展开，体现了生命的系统观，特别是以分泌蛋白合成、加工和运输过程为例，阐述了生物膜系统在结构与功能上的联系。
4．(2023·郑州期末)下列有关生物膜及生物膜系统的叙述，错误的是(　 )
A．大肠杆菌具有生物膜，但不能构成生物膜系统
B．生物膜系统中的膜结构都是单层膜
C．生物膜为许多酶提供了附着位点，有利于化学反应的进行
D．生物膜间的联系体现了结构和功能的关系
B
5．下列关于分泌蛋白合成和运输过程的叙述，错误的是(　 )
A．仅有核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜参与该过程
B．内质网、高尔基体都能产生囊泡，包裹物质运输到相应的位置
C．高尔基体能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发送
D．需要消耗能量，体现了生物膜的流动性
A
发展建模思维，了解建构模型的基本步骤
建构模型一般包含五个步骤：建模对象(原型)分析→模型准备→建构模型→模型检验与完善→模型运用。
建模对象 分析 建构模型的首要任务就是充分了解、分析研究对象(原型)，从原型的结构、形态、功能等方面出发，提炼出它的本质特征和重要因素
模型准备 在对原型有充分了解的基础上，根据相似、简易、实用的原则，选择合适的材料和合适的方法，制订出完善的方案，形成初步建模的预设，并分配好工作任务
建构模型 在建构模型的过程中，应遵循先框架后细节、先简后繁、先大后小、由表及里的原则，按照各个元素制作的先后次序进行制作
模型检验 与完善 建构模型完成后，要即时进行检验。检验模型的基本原则是要保证模型的科学性和准确性，其次才是美观和创新性
模型运用 模型运用是指将在模型建构过程中掌握的生物学知识运用到生物学学习中
1．以下关于物理模型的说法，正确的是(　 )
A．通过抽象的形式来表达认识对象的特征
B．把事物的共同特点抽出来加以描述
C．用空间形式与数量关系来描述认识对象的特征
D．以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征
D
2．下列关于制作三维结构模型的说法中，错误的是(　 )
A．在制作模型时，科学性、准确性应该是第一位的
B．模型是一种简化的、概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的
C．拍摄黑藻叶肉细胞叶绿体的显微照片就是建构了细胞的物理模型
D．制作真核细胞模型时，材料可以用不同颜色区分，具有特点突出，便于观察的优点
C
3．尝试建构动物细胞结构与功能概念模型。
1．细胞膜成分的鉴定
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解
磷脂酶处理 细胞膜被破坏
脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过
蛋白质 双缩脲试剂处理 紫色
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
2．细胞膜功能的实验验证
(1)控制物质进出功能的验证
(2)识别功能的验证
1．从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林试剂并加热，出现砖红色。该成分是(　 )
A．糖脂 B．磷脂
C．糖蛋白 D．脂蛋白
C
2．以玉米种子为实验材料进行“验证活细胞吸收物质的选择性”活动。下列叙述错误的是(　 )
A．实验前将玉米种子放在20～25 ℃温水中浸泡适当时间
B．先用红墨水染色玉米种子，然后纵切并观察其颜色变化
C．未煮熟的玉米胚比煮熟过的染色浅，说明活细胞吸收物质具有选择性
D．若煮过的玉米胚乳与未煮过的均被染成红色，说明胚乳细胞是死细胞
B
(一)珍爱生命·健康生活
1．唾液酸是一种普遍存在于人体细胞表面和机体组织中的一种糖蛋白。下列说法正确的是(　 )
A．细胞膜主要由磷脂、蛋白质和糖类组成，磷脂双分子层是膜的基本支架
B．唾液酸与唾液酸识别蛋白相互识别的过程，体现了细胞膜控制物质进出的功能
C．唾液酸合成、加工和运输过程体现了生物膜在结构和功能上的紧密联系
D．在电子显微镜下可以观察到细胞膜呈现“亮—暗—亮”的三层结构
C
B
2．研究发现某病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜，包膜还含有病毒自身的糖蛋白，其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合，从而使病毒识别并侵入细胞。下列相关说法正确的是(　 )
A．病毒进入细胞的过程体现了细胞膜的选择透过性
B．病毒外包膜的主要成分为磷脂和蛋白质
C．糖蛋白S与受体蛋白ACE2的结合过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流
D．高温使该病毒的蛋白质变性，变性后的蛋白质不能与双缩脲试剂发生颜色反应
(二)科学实践·应用发展
3．分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡，称为脂质体。如图是一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。下列据图分析错误的是(　 )
A．脂质体的“膜”与细胞膜均以磷脂双分子层为基本支架
B．图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物
C．可在脂质体膜上加入适量胆固醇，用来调节脂质体膜的流动性
D．可在脂质体膜上镶嵌某种蛋白质(如抗体)，使脂质体与特定细胞起作用
B
4．如图所示，野生型是分泌正常的酵母菌，甲、乙型突变体是部分细胞器膜结构异常、分泌过程出现障碍的酵母菌，另有丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌。图中分泌蛋白需经内质网和高尔基体加工成熟。下列叙述错误的是(　 )
A．野生型酵母菌的分泌蛋白最初在核糖体上合成
B．甲型突变体在内质网中积累大量具有完整功能的蛋白质
C．乙型突变体的高尔基体因功能障碍导致膜面积增大
D．丙型突变体中分泌蛋白的合成和运输过程均会减弱
B
课前热身
知识梳理
核心素养
体验高考
1．（2023·海南·高考真题）不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性
B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
C
2．（2023·浙江·统考高考真题）囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是（ ）
A．囊泡的运输依赖于细胞骨架
B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
A
3．（2023·浙江·统考高考真题）性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下，部分内质网被包裹后与细胞器X融合而被降解，从而调节了性激素的分泌量。细胞器X是（ ）
A．溶酶体 B．中心体 C．线粒体 D．高尔基体
4．（2022·广东·高考真题）将正常线粒体各部分分离，结果见图。含有线粒体DNA的是（ ）
A．① B．② C．③ D．④
C
A

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